Comment sont classés les niveaux d’organisation de la matière ?
Par dimension décroissante et énergie de dissociation croissante.
De quoi sont formés les cristaux et les molécules ?
D’atomes.
Quelle est l’énergie de dissociation approximative des atomes ?
Environ 1 eV.
Quelle est la dimension approximative d’un atome ?
Environ 10⁻¹⁰ m, soit 1 Ångström.
De quoi sont formés les atomes ?
D’un noyau et d’un cortège électronique.
Quelle est la dimension approximative d’un noyau atomique ?
Environ 10⁻¹⁵ m.
De quoi sont formés les noyaux atomiques ?
De nucléons, c’est-à-dire de protons et de neutrons.
Quelle est la différence principale entre mésons et baryons ?
Les mésons ont deux quarks, les baryons en ont trois.
Quelles sont les interactions fondamentales ?
Les forces assurant la cohésion de la matière réparties en quatre catégories.
Quelle est l'importance relative de l'interaction nucléaire forte ?
Elle est de 1.
Sur quelles particules agit l'interaction nucléaire forte ?
Elle agit sur les quarks.
Quelle est la portée de l'interaction nucléaire forte ?
Elle est inférieure à 10⁻¹⁵ m.
Quelle particule médie l'interaction électromagnétique ?
Le photon.
Quelle est l'importance relative de l'interaction gravitationnelle ?
Elle est de 10⁻⁴⁰.
Quelle est la différence d'intensité entre la force nucléaire forte et la force gravitationnelle ?
La force nucléaire forte est 10⁴⁰ fois plus intense.
Quelle est la forme supposée de l'atome ?
Une structure sphérique.
Quel est le rayon approximatif d'un atome ?
Environ 10⁻¹⁰ mètres.
De quoi est composée la structure générale de l'atome ?
D'un noyau central et d'un cortège électronique périphérique.
Pourquoi un atome est-il électriquement neutre ?
Le nombre de protons est égal au nombre d'électrons.
Qu'est-ce qui caractérise un élément chimique ?
Le nombre de protons Z.
Qu'est-ce qui caractérise un atome considéré ?
Les niveaux quantifiés d'énergie des électrons.
Quelle est la taille approximative du noyau atomique ?
Environ 10⁻¹⁵ mètres de rayon.
Quelle proportion de la masse de l'atome contient le noyau ?
L'essentiel de sa masse.
Que représente A dans la notation nucléaire ?
Le nombre total de nucléons.
Que représente Z dans la notation nucléaire ?
Le nombre de protons.
Comment calcule-t-on le nombre de neutrons dans un noyau ?
C'est A moins Z.
Quelle masse a un proton ou un neutron en UMA ?
1 UMA.
À quoi correspond une UMA ?
Au douzième de la masse d’un atome de carbone à 12 nucléons.
Qu'est-ce qui définit les isotopes d'un même élément ?
Le même nombre Z de protons mais un nombre différent de neutrons.
Que partagent les isotopes d’un élément dans la classification périodique ?
Ils occupent la même case.
Quels sont les trois isotopes naturels de l’hydrogène ?
Le protium stable, le deutérium stable et le tritium radioactif.
Quelle est l'unité courante d'énergie en physique nucléaire ?
L'électron-volt (eV).
Quelle est la valeur de 1 eV en joules ?
1 eV vaut 1,602 × 10⁻¹⁹ joules.
Quelle est la formule de la relation masse-énergie ?
E = mc².
Quelle énergie est libérée si toute la masse d'un proton est convertie ?
931 MeV sont libérés.
Quelle est la plage d'énergie de liaison des nucléons selon les atomes ?
Elle varie de 1 MeV à 8,5 MeV.
Quelle formule relie l'énergie d'un photon à la fréquence et à la longueur d'onde ?
ΔE = hν = hc/λ.
Que se passe-t-il lors d'une désexcitation électronique ?
Un électron descend à un niveau d'énergie plus bas.
À quoi correspond l'énergie du photon libéré lors d'une désexcitation ?
À la différence d'énergie entre les deux niveaux.
En quelle année le modèle de Bohr a-t-il été établi pour l'atome d'hydrogène?
En 1913.
Le modèle de Bohr a-t-il été généralisé aux atomes polyélectroniques?
Non, il ne l'a pas été.
Quelle formule donne l'énergie du niveau principal n pour l'atome d'hydrogène?
E_n = -E_{1,H} / n^2.
Quelle est la valeur de E_{1,H} dans la formule d'énergie de l'atome d'hydrogène?
13,6 eV.
Qu'est-ce que l'état fondamental d'un atome?
L'état de plus basse énergie de l'atome.
Combien de nombres quantiques décrivent l'état d'un électron dans un atome polyélectronique?
Quatre nombres quantiques.
Que caractérise le nombre quantique principal n?
Une couche électronique.
Quels sont les deux seules valeurs possibles du nombre quantique de spin m_s?
+1/2 ou -1/2.
Par quoi est définie une orbitale atomique ?
Par le triplet de nombres quantiques (n, l, mₗ).
Par quoi est défini l’état quantique complet d’un électron ?
Par le quadruplet (n, l, mₗ, mₛ).
Combien d’orbitales atomiques possède une sous-couche de valeur l ?
2l + 1 orbitales atomiques.
Que signifie que les orbitales d’une sous-couche sont dégénérées ?
Elles ont la même énergie.
Qu'interdit le principe d’exclusion de Pauli ?
Deux électrons d’un même atome ont les mêmes quatre nombres quantiques.
Selon la règle de Klechkowski, comment se remplit une sous-couche ?
Par énergie croissante selon n + l, puis n en cas d’égalité.
Que prescrit la règle de Hund pour les électrons dans des orbitales dégénérées ?
Placer d’abord un maximum d’électrons célibataires de spin +1/2.
Que fait-on après avoir placé les électrons célibataires selon la règle de Hund ?
On apparie avec des électrons de spin −1/2.
Quels électrons déterminent les propriétés chimiques d'un atome ?
Les électrons de valence déterminent les propriétés chimiques.
Quels électrons participent aux liaisons et réactions chimiques ?
Les électrons de valence participent aux liaisons et réactions.
Quels électrons sont appelés électrons de cœur ?
Ce sont les électrons qui ne sont pas de valence.
Les électrons de cœur participent-ils aux liaisons chimiques ?
Non, ils ne participent pas aux liaisons chimiques.
Qu'est-ce qu'un atome diamagnétique ?
Un atome avec tous ses électrons appariés et Mₛ=0.
Qu'indique un nombre quantique magnétique total de spin Mₛ égal à 0 ?
Que l'atome est diamagnétique.
Qu'est-ce qu'un atome paramagnétique ?
Un atome avec au moins un électron non apparié et Mₛ≠0.
Que signifie un nombre quantique magnétique total de spin Mₛ différent de 0 ?
Que l'atome est paramagnétique.
Selon la classification périodique, selon quel critère les éléments sont-ils classés ?
Par ordre croissant de leur numéro atomique Z.
Que correspond chaque période dans la classification périodique ?
Au remplissage d’une nouvelle couche électronique caractérisée par n.
Quelles colonnes composent le bloc s dans la classification périodique ?
Les colonnes 1 et 2.
Quelles colonnes composent le bloc d dans la classification périodique ?
Les colonnes 3 à 12.
Quelles colonnes composent le bloc p dans la classification périodique ?
Les colonnes 13 à 18.
Qu'est-ce qu'une famille chimique ?
Des éléments d’une même colonne avec une même structure électronique de valence.
Quelle colonne occupent les alcalins dans la classification périodique ?
La première colonne sauf l’hydrogène.
Que sont les éléments de transition ?
Des éléments dont un atome ou ion a une sous-couche d en cours de remplissage.
Quelle est la portée de l'interaction nucléaire faible ?
Elle est inférieure à 10⁻¹⁵ mètres.
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1. Comment les niveaux d’organisation de la matière sont-ils ordonnés lorsqu’on passe des structures les plus grandes aux plus petites ?
2. Quelle description correspond à un atome ?
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